CN111211833B - 一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器和巡查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器和巡查方法，所述的巡查方法包括向待查跳线连接资源发送光信号，同时发送地址信号切换相应的光通路，根据反馈的光信号中是否包括回传的特定编码的光信号并关联光通路地址信息得到跳线连接信息。所述的巡查器包括管理模块、巡查模块和应答模块。本发明提供的基于光开关的跳线连接资源快速巡查器及巡查方法，能够利用光开关的快速切换特性，对光配线架巨量光纤跳线连接资源信息实现快速巡查和统计。

Description

一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器和巡查方法

技术领域

本发明属于光通信系统的维护技术领域，具体涉及一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器和巡查方法。

背景技术

跳线或具有光纤活动连接头的光缆是光通信设备之间、光通信与用户之间等用以连接光信号实现通信光载体，其两端所连接的光纤端口往往具有地址路由，从而使该跳线对应着相应的连接信息。在光纤通信系统中，光配线架用以实现局端主干光缆的成端和分配，通过光纤跳线连接器插头，能迅速方便地调度光缆中的纤芯序号及改变光传输系统的路序，可方便地实现光纤线路的连接(图1)，从而形成跳线连接资源。而随着通信工程的迅速发展使得光配线架出现较大闲置端口、光纤“哑”资源，以及需要重新规划其跳线连接资源。另外一方面，经过多年的通信工程建设和维护，普遍存在光配线架光纤跳线布线不规范，光缆冗余过多的问题。而且随着线缆资源越来越多，问题也越来越严重，例如光配线架面板走线杂乱无章，走线槽空间占用过多等，敷设线缆交叉、跨越和无标签，设备出现故障找不到准确的线径。还有，目前通信机房中光口上的路由标识大多采用纸质标签记录方式，标签书写有印刷和手写两种。由于现场光口是由人工跳接，制作纸质标签，然后记录并交付由专人上传资源管理系统。但现场情况复杂，施工人员书写不规范，上传数据错误无法鉴别，再经过多年的沉积，造成现场光口路由信息与资源管理系统的路由信息不一致率高达40％以上。网络排障需要熟悉机房的施工人员操作，而且排障时间长，与日益增长的网络维护需求形成严重冲突。当线路发生故障或差错时，线路路由的查找非常繁琐，费时费力，根本无法满足客户对网络维护的要求，此问题也成为光纤通信领域的难题。

因此，光缆或跳线连接的整治管理具有重要意义，最有效的处理方法是将所有光缆或跳线重新替换并整齐、规范布线。其中最困难、最繁琐的是原有跳线连接资源信息的掌握，即用整齐、规范排布的光纤跳线替换原有的混乱、繁杂的光纤跳线，但仍保留原有的跳线连接资源关系。而目前还没有一种快速的、可靠的能自动记录跳线连接资源信息的相关仪器设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器和巡查方法。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器，包括

巡查模块，用于发出光信号和切换光通路，根据是否接受到回传的特定编码的光信号，判断是否与待查跳线建立连接信息；

应答模块，根据与巡查模块之间的光纤接口的匹配情况，反馈回传特定编码的光信号；

管理模块，用于发出巡查命令，并根据反馈的光信号关联光通路地址信息得到跳线连接信息；

所述的管理模块与所述巡查模块之间的通过通讯连接，所述的应答模块与所述的巡查模块通过待查跳线连接资源中的跳线连接；

所述的巡查模块包括单片机A、粗波分复用光收发器A和光开关矩阵，所述的单片机A的数据接口与所述的粗波分复用光收发器A的数据接口相连，所述的粗波分复用光收发器A通过光纤与所述的光开关矩阵相连；

所述的光开关矩阵包括一个光纤上端接口、一个按1×M的矩阵布置的光开关单元和M个光纤下端接口，所述的光纤下端接口与光开关单元中的光开关一一对应连接；还包括光开关控制单元，用于切换光开关单元中的光开关的通断；

所述应答模块包括相互分层叠加的N个相同的信息应答子单元，所述的信息应答子单元包括1个单片机B和若干个采用粗波分复用光收发器B。

作为本发明的进一步改进，所述的单片机A还包括与所述的光开关控制单元相连的地址接口。

作为本发明的进一步改进，所述的信息应答子单元包括单片机B和若干个粗波分复用光收发器B，所述的粗波分复用光收发器B通过数据接口与所述的单片机B相连，所述的粗波分复用光收发器B通过光纤接口与待查跳线连接资源中的跳线连接。

作为本发明的进一步改进，所述的M小于或等于2014，所述的N小于或等于16，可根据待查跳线连接资源对所述的光开关单元及其光纤下端接口数或所述的信息应答子单元进行扩展。

作为本发明的另一部分还涉及一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查方法，包括：

向待查跳线连接资源发送光信号，同时发送地址信号切换相应的光通路，根据反馈的光信号中是否包括回传的特定编码的光信号并关联光通路地址信息得到跳线连接信息。

作为本发明的进一步改进，所反馈的光信号包括没有回传的特定编码的光信号和有回传的特定编码的光信号；

其中，响应于没有回传的特定编码的光信号，判断与待查跳线未建立连接信息；响应于有回传的特定编码的光信号，判断与待查跳线建立连接信息。

本发明的有益效果：

1.本发明提供的基于光开关的跳线连接资源快速巡查器及巡查方法，能够利用光开关的快速切换特性，对光配线架巨量光纤跳线连接资源信息实现快速巡查和统计。

2.可实现不同光配线架之间、不同机房之间光纤跳线连接资源信息的巡查和统计，用于机房基础数据运行资料更新与统计、业务割接以及设备搬迁等；克服了人工排查易出错、效率低下甚至无法排查的缺点，大大降低机房改造时间，保障机房有效工作；

3.结构简单，易于扩展，可根据实际需求自由组合及扩充。

附图说明

图1跳线连接资源示意图；

图2本发明中基于光开关的跳线连接资源快速巡查器结构示意图；

图3巡查模块结构图；

图4信息应答子单元结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明设计的总体思路为光开关技术是利用光通路切换而实现光信号的连接和切换的通信技术，通过一定的切换控制方式，可以使得光信号依次切换到不同的光通路，从而将光信号传输到不同目的地。粗波分复用解复用技术是在一根光纤上实现两个不同波长光信号相向传输的通信技术，使通信双方既可以发信息又可以收信息，实现信息交互。采用基于光开关的粗波分复用解复用通信技术，对跳线连接资源进行“巡查/应答”式检测，可快捷、可靠地判断光缆或跳线连接的质量及其两端对应的资源信息。

如图2-图4所示的本发明所建立的巡查器的结构，具体的包括：

a.管理模块：由管理软件和硬件终端组成，一般为直接发出控制命令的计算机，也可采用智能终端PDA或手机等。管理模块通过其硬件终端的接口与巡查模块的单片机A连接，接口形式可以采用RJ45、USB或RS232；还可以采用无线wifi或蓝牙的方式连接。

管理软件发送巡查命令，控制和管理巡查模块，接收巡查模块上传的信息。

b.巡查模块：由1个单片机A、1个粗波分复用光收发器A和1个光开关矩阵组成。其中，单片机A有1个R/O数据接口A和1个地址接口；光开关矩阵包含1个光开关控制单元，1个1×M的光开关单元，1个连接至光开关单元的总的光纤上端接口和M个与光开关单元中的光开关相对应的光纤下端接口。其中，M≤2014，取决于待查跳线连接资源。所述的粗波分复用光收发器A有1个数据接口A和光纤接口A。

单片机A通过R/O数据接口A与粗波分复用光收发器A的数据接口A通讯连接，地址接口与光开关控制单元连接；粗波分复用光收发器A的光纤接口A与光开关矩阵的光纤上端接口连接；光开关矩阵的光纤下端接口用于连接待查跳线连接资源中的跳线在巡查模块同一侧的连接器接头。管理模块发出的控制命令传输至单片机A，再由单片机A提供一个路由地址信息并控制粗波分复用光收发器A光纤收发器发送光信号。同时单片机A根据路由地址信息转换成相应的控制信号控制光开关单元将1×M光开关单元切换到相应光通路，以将该光信号经过该光通路传输至相应光纤下端接口，再通过相连接的待查跳线连接资源中的跳线传输至应答模块。

其中，单片机A可以采用51单片机或stm32单片机，粗波分复用光收发器采用采用1310/1550nm双波长复用的单纤双向光收发器；光开关单元可以采用1×M的树形矩阵光开关，也可由如多个1×2、1×4等小端口数的光开关级联形成。

c.应答模块，如图2所示，由多层相同的信息应答子单元叠加而成，其层数可根据待查跳线连接资源决定，一般不大于16层。信息应答子单元其结构如图4所示，每个子单元由1个单片机和16个粗波分复用光收发器B组成。单片机B有1个R/O数据接口B；每个粗波分复用光收发器B带有1个数据接口B和1个光纤接口B；光纤接口B用于连接待查跳线连接资源中的跳线/光缆在应答模块同一侧的连接器接头；同一信息应答子单元中，R/O数据接口B与所有数据接口B以数据总线方式连接。其中，单片机可以采用51单片机或stm32单片机，粗波分复用光收发器B采用1310/1550nm双波长复用的单纤双向光收发器。

基于本发明所建立的巡查器对跳线连接资源进行快速巡查的过程为：

(1)管理模块发出巡查命令给巡查模块。

(2)巡查模块的单片机A接收管理模块发送的巡查命令，控制粗波分复用光收发器A发送巡查光信号，同时发出地址信息给光开关控制单元控制光开关单元切换到相应光通路，以使巡查光信号通过相对应的光纤下端接口输出；等待设定时间，巡查模块得到粗波分复用光收发器A发送的光信号的信息反馈情况；并将每个地址信息和对应发送的光信号的信息反馈情况上传给管理模块。

巡查模块通过光纤下端接口发送巡查光信号，会面临两种情况：

一、巡查光信号经过待查跳线连接资源中的跳线至应答模块，应答模块中的单片机B控制粗波分复用光收发器B接收到该巡查光信号，并控制粗波分复用光收发器B发送特定编码的应答光信号，经过原光通路传输至巡查模块，特定编码由巡查模块上传至管理模块；

二、巡查模块与应答模块之间的光纤接口并不匹配，即光信号传递不过去，应答模块无法接收该光信号，也不会有特定编码的光信号传送回来；巡查模块经过等待和判断之后，将该情况作为报错信息反馈给管理模块。

基于以上两种情况，粗波分复用光收发器A发送的光信号的信息反馈情况包括没有回传的特定编码的光信号和有回传的特定编码的光信号：

一、响应于没有回传的特定编码的光信号，判断得到巡查模块与应答模块之间的待查跳线未连接信息。

二、响应于有回传的特定编码的光信号，将对应的特定编码的光信号与光开关的光通路地址信息进行关联，得到待查跳线连接信息。

(3)管理模块接收巡查模块上传的光开关光通路地址信息以及对应发送光信号的信息反馈情况，进行分析、处理和存储。将对应的特定编码的光信号与光开关的光通路地址信息进行关联，得到待查跳线连接信息。

(4)管理模块完成某一线路巡查过程之后，发出新的巡查命令至巡查模块。单片机A接收巡查命令，提供一个新的路由地址信息。所述基于光开关的跳线连接资源快速巡查器根据该信息完成上述巡查过程。该巡查过程依次重复，直至所有跳线连接资源信息巡查完毕。管理模块在完成所有跳线连接资源信息巡查过程之后，将信息保存，生成电子文件。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于光开关的跳线连接资源快速巡查器，其特征在于：包括

巡查模块，用于发出光信号和切换光通路，根据是否接受到回传的特定编码的光信号，判断是否与待查跳线建立连接信息；

应答模块，根据与巡查模块之间的光纤接口的匹配情况，反馈回传特定编码的光信号；

管理模块，用于发出巡查命令，并根据反馈的光信号关联光通路地址信息得到跳线连接信息；

所述的管理模块与所述巡查模块之间的通过通讯连接，所述的应答模块与所述的巡查模块通过待查跳线连接资源中的跳线连接；

所述的巡查模块包括单片机A、粗波分复用光收发器A和光开关矩阵，所述的单片机A的数据接口与所述的粗波分复用光收发器A的数据接口相连，所述的粗波分复用光收发器A通过光纤与所述的光开关矩阵相连；

所述的光开关矩阵包括一个光纤上端接口、一个按1×M的矩阵布置的光开关单元和M个光纤下端接口，所述的光纤下端接口与光开关单元中的光开关一一对应连接；还包括光开关控制单元，用于切换光开关单元中的光开关的通断；

所述应答模块包括相互分层叠加的N个相同的信息应答子单元，所述的信息应答子单元包括1个单片机B和若干个采用粗波分复用光收发器B。

2.根据权利要求1所述的巡查器，其特征在于：所述的单片机A还包括与所述的光开关控制单元相连的地址接口。

3.根据权利要求1所述的巡查器，其特征在于：所述的信息应答子单元包括单片机B和若干个粗波分复用光收发器B，所述的粗波分复用光收发器B通过数据接口与所述的单片机B相连，所述的粗波分复用光收发器B通过光纤接口与待查跳线连接资源中的跳线连接。

4.根据权利要求1所述的巡查器，其特征在于：所述的M小于或等于2014，所述的N小于或等于16，可根据待查跳线连接资源对所述的光开关单元及其光纤下端接口数或所述的信息应答子单元进行扩展。

5.一种基于权利要求1-4任一项光开关的跳线连接资源快速巡查器的巡查方法，其特征在于：包括

向待查跳线连接资源发送光信号，同时发送地址信号切换相应的光通路，根据反馈的光信号中是否包括回传的特定编码的光信号并关联光通路地址信息得到跳线连接信息。

6.根据权利要求5所述的巡查方法，其特征在于：所反馈的光信号包括没有回传的特定编码的光信号和有回传的特定编码的光信号；

其中，响应于没有回传的特定编码的光信号，判断与待查跳线未建立连接信息；响应于有回传的特定编码的光信号，判断与待查跳线建立连接信息。

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